Tkanki zwierzęce. Nabłonki

Transkrypt

1 człowiek: Tkanki zwierzęce tkanki ssaków ponad 200 typów komórek komórek nabłonkowa łączna nerwowa mięśniowa Nabłonki komórki nabłonkowe bariera dla organizmu jak błona komórkowa dla komórki róŝnorodne wyścielają powierzchnię ciała i jamy ciała i budują gruczoły róŝnorodne funkcje

2 Nabłonki funkcje ochronne (wzmacniające) zdolność wchłaniania i transportu substancji zdolność do syntezy i wydzielania białek i substancji zwilŝających (łzy, mleko, hormony) rozpoznawanie komórek (zdolność adhezji, ekstrawazacji i migracji) wykrywanie sygnałów (fotoreceptory w oku, komórki rzęsate w uchu) Nabłonki pokrywające CAM (białka adhezyjne) - rozpoznawanie komórek film

3 Nabłonki Klasyfikacja wg liczby warstw komórek kształtu komórek Nabłonki specjalizacji powierzchni komórek orzęsiony, nieorzęsiony, zrogowaciały

4 Nabłonki pokrywające polaryzacja komórek jelito komórka absorpcyjna komórka kubkowa Tkanki zwierzęce nabłonki komórki nabłonkowe błona podstawna włókna kolagenowe w tkance podścieliska

5 Nabłonki pokrywające połączenia międzykomórkowe desmosomy - odporność na rozciąganie i ściskanie; połączenia przylegające (adherens junctions) obwódki przylegania Nabłonki pokrywające obwódki przyleganianapręŝenia- odkształcanie warstwy komórek zwijanie w cewkę (cewka nerwowa) wpuklanie, tworzenie pęcherzyka (soczewka oka)

6 Nabłonki pokrywające odnawianie komórek z komórek prekursorowych (macierzystych) odnawianie komórek z komórek prekursorowych (macierzystych)

7 Tkanka łączna komórki bogata macierz (przenosi siły mechaniczne) Funkcje spaja róŝne typy innych tkanek zapewnia podporę narządom, ochrania wraŝliwe części organizmu transport substancji odŝywczych i produktów metabolizmu właściwa oporowa chrzęstna Tkanka łączna kostna krwiotwórcza krew i chłonka

8 RóŜny skład i róŝna ilość ECM RóŜne komórki adipocyt fibroblast komórka chondrocyt osteoblast tuczna Tkanka łączna właściwa luźna (wiotka, siateczkowata) jest najczęściej występującą tkanką ustroju komórki i ECM w blaszkach, pomiędzy nimi płyn tkankowy tworzy większość błon śluzowych np. opłucną, otrzewną, osierdzie zbita (włóknista) o utkaniu regularnym np. w ścięgnach o utkaniu nieregularnym np. w warstwie siateczkowatej skóry właściwej tłuszczowa

9 Tkanka łączna właściwa zbita (włóknista) charakteryzuje się: ściśle upakowanymi włóknami (kolagen, elastyna) niewielką ilością amorficznej substancji międzykomórkowej (istoty podstawowej) obecnością komórek- fibroblastów Mikrografia elektronowa przekroju poprzecznego skóry kijanki (włókna kolagenowe ułoŝone warstwowo) Fibroblasty: wydzielanie i organizacja kolagenu i in. (prokolagen) migracja komórek Formowanie kolagenu przez komórki: fragmenty tkanki embrionalnej serca kurczęcia na podłoŝu kolagenowym

10 Tkanka łączna tłuszczowa charakteryzuje się: małą ilością istoty międzykomórkowej obecnością komórek tłuszczowych - adipocytów zlokalizowana jest głównie w warstwie podskórnej (10-25% ) Funkcje: magazynowanie, wytwarzanie (lipogeneza) i rozkładanie tłuszczów (lipoliza). Tkanka łączna oporowa Chrzęstna naleŝy do najgęstszych tkanek łącznych ECM (róŝna ilość włókien, mało GAG) chondrocyty Kostna substancja międzykomórkowa przesycona solami wapnia (fosforany, węglany) komórki: osteoblasty, osteocyty, osteoklasty związki organiczne: 30-50% związki nieorganiczne (mieszanina soli wapniowych): 30-35% woda: 15-40%

11 Tkanka kostna osteocyty (w jamkach) (wymiana substancji odŝywczych i metabolitów w kości) osteoblasty (komórki kościotwórcze) osteoklasty (komórki kościogubne) bogata ECM - zmineralizowana kolageny sole Ca, Mg (hydroksyapatyt) Przekrój przez kość Tkanka łączna płynna Krew i chłonka (limfa) Krew osocze (55%) woda, związki organiczne, nieorganiczne, białka, tłuszcze, witaminy elementy morfotyczne: krwinki białe (leukocyty) krwinki czerwone (erytrocyty) płytki krwi (trombocyty) Limfa osocze chłonki skład - podobny do osocza krwi elementy morfotyczne: limfocyty

12 krew Komórki krwi ssaka - skaningowa mikrografia elektronowa Krew - odtwarzanie z komórek macierzystych (hemopoeza)

13 Tkanka nerwowa neurony (pobudliwe) odbieranie i przekazywanie sygnałów komórki glejowe (wspomagające) Sygnalizacja w komórkach nerwowych 100 tys. wejść informacyjnych film przyjmowanie sygnału przewodzenie przekazywanie rodzaje sygnałów - róŝne (róŝne neurony: czuciowe, ruchowe, pośredniczące) forma sygnału taka sama (zmiana potencjału elektrycznego w poprzek błony komórkowej neuronu)

14 potencjał błonowy w poprzek błony komórkowej Spoczynkowy potencjał błonowy potencjał błony w warunkach ustabilizowanych, gdy przepływ jonów jest zrównowaŝony i nie następuje dalsza akumulacja róŝnic ładunku w poprzek błony Pomiary potencjału błonowego Potencjał błonowy stanowi podstawę kaŝdej aktywności elektrycznej w komórce Miarą potencjału błonowego jest napięcie istniejące w poprzek błony. Spoczynkowy potencjał błonowy komórek zwierzęcych: od 20mV do 200mV Potencjał błonowy jest określany przez: - stęŝenia jonów we wnętrzu komórki i środowisku pozakomórkowym (zmiany - w czasie sekund lub minut) - stan kanałów jonowych w błonie (przepływ jonów wywołuje zmianę potencjału błony- w czasie milisekund)

15 Sygnalizacja w komórkach nerwowych Przepływ jonów a potencjał czynnościowy Potencjał czynnościowy - przejściowa zmiana potencjału błonowego komórki, związana z przekazywaniem informacji. Film 12.8 Potencjał czynnościowy propagacja sygnału Wędrujący potencjał czynnościowy nazywany jest impulsem nerwowym.

16 Przechodzenie potencjału czynnościowego wędrująca fala depolaryzacji ( pobudzenia elektrycznego) = potencjał czynnościowy (impuls nerwowy) - do 100m/s Współdziałanie kanałów Na+, K+ i pomp a potencjał czynnościowy przeciekowe kanały K (gdy błona spolaryzowana - blokowane przez Mg ++ ) kanały Na bramkowane potencjałem kanały K bramkowane potencjałem pompa Na- K animacja_action potential lokalne zmiany potencjału: mV/ 1-2ms grubość błony: 7 nm pole elektr V/cm/1-2ms

17 Przekazanie sygnału do komórek docelowych Przekazanie sygnału do komórek docelowych synapsy chemiczne Film 12.9

18 Przekazanie sygnału do komórek docelowych - synapsy Przekazanie sygnału do komórek docelowych - synapsy

19 Receptory jonotropowe i przekaźniki nerwowe

20 Neurony odbieranie i przekazywanie sygnałów Komórki glejowe (wspomagające) Komórki glejowe- róŝnorodne funkcje podporowe odŝywcze ochronne (oczyszczające-makrofagi) regulacja gospodarki jonowej związane z wydzielaniem i wychwytywaniem neuroprzekaźników * makroglej astrocyty (komórki gwiaździste) oligodendrocyty * mikroglej komórki Schwanna

21 * makroglej Komórki glejowe astrocyty (komórki gwiaździste) największe komórkami glejowe (8 15 µm) otaczają neurony mają liczne wypustki (m.in. otaczają synapsy; naczynia włosowate) tworzą tzw. barierę krew-mózg (transport substancji odŝywczych z naczyń do neuronów i odwrotnie) uczestniczą w metabolizmie neuroprzekaźników Tkanka mięśniowa wyspecjalizowane tkanki kurczliwe mięśnie szkieletowe mięsień sercowy mięśnie gładkie autonomiczny układ nerwowy

22 Aparat kurczliwy mięśni mięśnie poprzecznie-prąŝkowane sarkolema sarkoplazma (SR, sarkosomy) fuzja komórek jednojądrzastych - - wielojądrzaste miotuby włókna mięśniowe: (fuzja mioblastów) grubość: kilka- kilkaset µm; długość: kilka- kilkadziesiąt cm sarkomer: podstawowa jednostka kurczliwa włókna Miofibryle mięśni szkieletowych Filamenty grube miozynowe ; średnica 17nm; dlugość 1,5µm Filamenty cienkie aktynowe ; średnica 8nm; dlugość 1µm Filamenty grube : Filamenty cienkie 1:6 (kręgowce) pasmo H prąŝek I (izotropowy) prąŝek A (anizotropowy) prąŝek I (izotropowy)

23 Filamenty desminowe stabilizują sarkomery mięśni Skurcz mięśni poprzecznie-prąŝkowanych Neuron ruchowy Komórka mięśniowa Sygnał (impuls nerwowy) potencjał czynnościowy (rozprzestrzenianie ms) sarkolema + kanaliki T Film 17.13

24 sarkolema + kanaliki T kanaliki T SR Regulacja skurczu mięśnia

25 skurcz mięśni poprzecznie-prąŝkowanych sygnał retikulum sarkoplazmatyczne otwarcie kanałów Ca 2+ napływ Ca 2+ do cytozolu miofibryle troponina C wiąŝe Ca 2+ tropomiozyna odsłania aktynę wiązanie głów miozyny z aktyną Regulacja skurczu mięśni poprzecznie-prąŝkowanych wiązanie głów miozyny z aktyną SKURCZ

26 Skurcz mięśnia 3µm 2µm 0,1 s wślizgiwanie filamentów aktynowych między filamenty miozynowe film Mięsień sercowy mięsień poprzecznie- prąŝkowany (sarkomer) kardiomiocyty połączenia przylegające desmosomy połączenia szczelinowe (synapsy elektryczne) Kurczy się autonomicznie ok. 3 mld razy/ człowiek Film beating heart cells

27 Mięśnie gładkie miocyty wrzecionowate komórki filamenty aktynowe i miozynowe brak sarkomerów i miofibryli (brak prąŝkowania) Inna regulacja oddziaływań aktyny z miozyną II Aktywacja przez róŝne sygnały (adrenalina, serotonina, prostaglandyny itd.) Organizacja tkanek - narządy Architektura skóry tkanki kręgowców zbiór wielu typów komórek danej tkanki i spoza tej tkanki (wnikają podczas rozwoju lub stale, w trakcie Ŝycia ) neurony komórki glejowe, krwi, śródbłonka; okresowo -makrofagi, leukocyty

28 Narządy (organy) Przekrój przez ścianę jelita ssaka Narządy - organizacja komórek róŝnych tkanek w zespoły, pełniące określoną funkcję fizjologiczną Czynniki zapewniające organizację i strukturalną stabilność tkanek KOMUNIKACJA KOMÓRKOWA WYBIÓRCZE PRZYLEGANIE KOMÓREK PAMIĘĆ KOMÓRKOWA 1. odbieranie synałów ze środowiska i dostosowanie swego zachowania 2. zapobieganie chaotycznemu mieszaniu się komórek 3. róŝnicowanie komórek w rozwoju embrionalnym (ekspresja specyficznych genów) - trwale zachowane

29 Sygnalizacja międzykomórkowa wymiana sygnałów między komórkami transdukcja (przekształcanie) sygnałów Przekształcanie sygnału polega na zamianie postaci sygnału Sposoby komunikacji między komórkami setki rodzajów cząsteczek sygnałowych (białka, aminokwasy, nukleotydy, steroidy..) kilka typów komunikowania (róŝna odległość i zasięg) w A, B, D te same typy cząsteczek sygnałowych róŝnice w szybkości i selektywności Komórki trzustki insulina Wszystkie komórki Szybkość i swoistość przekazu Cytokiny w infekcji, gojeniu ran W rozwoju embrionalnym

30 Sposoby komunikacji między komórkami odpowiedź na sygnał Odpowiedź komórki: ograniczona / selektywna (odpowiednie receptory) jeden sygnał - moŝe wywołać wiele efektów moŝe zaleŝeć e od typu komórki (róŝnorodna dla tego samego sygnału) RóŜnorodność sygnałów, receptorów i odpowiedzi komórki (obecność jednego sygnału moŝe modyfikować odpowiedź na inny sygnał)

31 Sposoby komunikacji między komórkami odpowiedź na cząsteczki sygnałowe cząsteczki sygnałowe duŝe, hydrofilowe małe, hydrofobowe aktywują enzymy wewnątrzkomórkowe wiąŝą się z receptorami wewnątrzkom. np. hormony steroidowe, NO (NO działa lokalnie, 5-10sek; uwalniany przez komórki śródbłonka, powoduje rozkurcz komórek mięśni gładkich naczyń) Receptory przekazują sygnały za pośrednictwem wewnątrzkomórkowych szlaków sygnalizacyjnych

32 Wewnątrzkomórkowe kaskady sygnalizacyjne przekształcają sygnał przenoszą wzmacniają rozdzielają przenoszenie sygnału mogą być modulowane Wewnątrzkomórkowe kaskady cząsteczek sygnałowych - przełączniki molekularne camp, cgmp, Ca+2, białka sygnalizacyjne